[发明专利]微电弧点焊控制系统

说明书

本申请涉及一种微电弧点焊控制系统，包括：电源、激光器、控制器以及焊枪；所述控制器分别与所述电源以及所述激光器连接，所述电源的正极与待焊接工件连接，负极与所述焊枪连接；所述控制器控制激光器输出第一脉冲对所述焊枪的电极进行预热处理；所述控制器控制电源输出第二脉冲调节焊枪的电弧波形对待焊接工件进行焊接。上述微电弧点焊控制系统，通过激光器提前对所述焊枪的电极进行预热处理，约束电弧形貌呈密集光束状，电弧横截面窄，电弧斑点集中作用于待焊接工件，使电弧更加稳定，提高焊枪的焊接效果。

技术领域

本申请涉及微连接技术领域，特别是涉及微电弧点焊控制系统。

背景技术

随着我国人口老龄化的进程加剧，针对老年人易患疾病的可植入医疗器件的需求也日益增多，如心脏起搏器、耳蜗植入装置、血管支架等。植入器件尺寸很小，并且在人体内工作，因此要求采用细小并且具有生物相容性、耐腐蚀的材料及高可靠性的连接工艺。尺寸的细小化及功能性要求对材料本身是一种挑战，同时也给连接技术提出了更高的要求。

植入式医疗器件常采用的微连接方法主要包括微激光焊和微电阻焊等。微激光焊具有热输入精密可控、热影响区小、非接触加工、无交叉污染，易实现自动化的优点，然而激光设备的高成本限制了其应用推广。微电阻焊具有设备成本低、接头可靠、生产效率高等优点，但也存在飞溅、电极粘接、不适用于异种材料焊接等不足。微电弧焊接是介于TIG焊与微束等离子弧焊之间的新型精密焊接方法，近年来其在植入式医疗器件中使用也越来越广泛。

植入式医疗器件微电弧焊接工艺中采用的电流一般小于5A，时间一般小于50ms，这对无压缩效应的自由电弧的稳定性和一致性提出了巨大的挑战。目前自由电弧稳定的临界电流值为5A，电弧从击穿到稳定的调节时间大于200ms，且存在明显的电流过冲(约50A)，这显然无法满足植入式医疗器件精密焊接的要求。为提高小电流电弧稳定性，常采用高空载电压方法，但空载电压过高会对操作者带来安全隐患，同时使电流调节分辨率降低。此外，还可通过电弧压缩和非转移弧辅助的方法提高电弧能量密度，从而提高电弧稳定性，然而这对焊枪的要求较高，设备成本也陡增。

发明内容

本申请实施例提供了一种涉及微电弧点焊控制系统，以至少解决相关技术中传统电弧控制不稳定的问题。

一种微电弧点焊控制系统，包括：电源、激光器、控制器以及焊枪；

所述控制器分别与所述电源以及所述激光器连接，所述电源的正极与待焊接工件连接，负极与所述焊枪连接；

所述控制器控制激光器输出第一脉冲对所述焊枪的电极进行预热处理；所述控制器控制电源输出第二脉冲调节焊枪的电弧波形对待焊接工件进行焊接。

在其中一个实施例中，焊枪还包括通过管道连接的气体发生器以及喷嘴，

所述气体发生器通过所述喷嘴向焊接区域释放保护气体，其中，所述焊接区域为焊枪的电极与待焊接工件所在的区域。

在其中一个实施例中，所述焊枪包括焊枪本体和电极；所述电极包括第一电极段和第二电极段；

所述第一电极段为圆柱状，所述第二电极段为锥形；

所述第一电极段一端与所述第二电极段的底面连接，另一端与焊枪本体连接。

在其中一个实施例中，所述第二电极段的尖端的夹角为20°～60°。

在其中一个实施例中，所述电极为钨电极。

在其中一个实施例中，所述控制器用于：

获取工件参数，并生成对应的激光控制参数和电源调节参数；

将所述激光控制参数传输至所述激光器，以使激光器根据所述激光控制参数生成第一脉冲，以第一脉冲对所述焊枪的电极进行预热；